不銹鋼電化(hua)學(xue)著(zhu)彩(cai)色酸性(xing)溶液(ye)成分和工藝條件見(jian)表(biao)(biao)9-9。配方(fang)4 (見(jian)表(biao)(biao)9-9)的說明 。本配方(fang)由長沙中南大學(xue)冶金物理化(hua)學(xue)與材(cai)料化(hua)學(xue)研究所(suo) 何新快、陳白珍、周寧波(bo)、張欽發提出。
1. 重鉻酸鉀用量對(dui)成(cheng)膜速率及其(qi)顏(yan)色的影(ying)響
重(zhong)鉻(ge)(ge)酸鉀(jia)是主成膜(mo)物質，提(ti)供三價鉻(ge)(ge)在陽極表面達到臨界值(zhi)水(shui)解而生成金屬著色(se)膜(mo)。其他成分不變(bian)(bian)，改變(bian)(bian)重(zhong)鉻(ge)(ge)酸鉀(jia)用量(liang)，其對著色(se)膜(mo)的影響(xiang)見表9-17。
由表9-17可見，隨著重鉻酸鉀(jia)用量的增加，其他成(cheng)分不(bu)變(bian)，成(cheng)膜速率加快，所(suo)得(de)著色膜的質量也越均勻，致密(mi)。但當其達到(dao)50g/L時，成(cheng)膜速率幾(ji)乎不(bu)變(bian)。選(xuan)取(qu)重鉻酸鉀(jia)含量為40g/L。
2. 硫酸錳(meng)用量對成膜(mo)速率(lv)及(ji)其顏色的影響
硫酸(suan)錳是輔助成(cheng)膜劑，其他成(cheng)分不(bu)變，改變硫酸(suan)錳用量，對(dui)成(cheng)膜速率及其顏色的影響見表9-18。
從表(biao)9-18可(ke)見，硫酸(suan)錳的(de)(de)用量(liang)既影響著色(se)速率，又影響著色(se)膜的(de)(de)質(zhi)量(liang)。硫酸(suan)錳的(de)(de)最佳含量(liang)取20g/L為宜。
3. 硫酸銨的主要作用
銨離子（NH+4)能配位三價鉻離子及被溶解下來的鎳離子（Ni2+),控制反應速率。其含量偏高，成膜速率太快，易掉色；含量偏低，配位不了溶解下來的鎳、鉻等離子，致使電解液老化，成膜速率減緩。硫酸銨的最佳含量以20g/L為宜。
4. 添加劑A的作用(yong)及(ji)其影響
添(tian)加劑(ji)A是鉬(mu)酸根鹽(yan)，它參與成膜(mo)，促(cu)進氧化(hua)膜(mo)的(de)形成。它能使不銹鋼表面鈍(dun)化(hua)而生成鉬(mu)系列金屬氧化(hua)物(wu)（如(ru)二(er)氧化(hua)鉬(mu)，氧化(hua)亞鉬(mu)等），使得著(zhu)色膜(mo)致密，提高著(zhu)色膜(mo)的(de)耐(nai)蝕性、耐(nai)磨(mo)性。分別改變(bian)添(tian)加劑(ji)A的(de)用量，其(qi)對膜(mo)的(de)影響見(jian)表9-19。
由表(biao)9-19可知，沒有添加劑(ji)A的著(zhu)色液著(zhu)不上(shang)金(jin)黃色而是黑色的，隨(sui)著(zhu)其用(yong)量的增(zeng)加，著(zhu)色膜變得致密且光亮，當(dang)其用(yong)量達(da)到15g/L時，再(zai)增(zeng)加用(yong)量，對成膜幾(ji)乎無影響。添加劑(ji)的最佳含(han)量以9~12g/L為宜。
5. 添(tian)加(jia)劑B的作(zuo)用及其影響
添加劑B是(shi)過渡區金屬硫酸鹽，具有光亮劑的作(zuo)用，提高著色(se)膜的光亮性(xing)、色(se)澤，且重現(xian)性(xing)好(hao)。其他成(cheng)分(fen)不(bu)變，改變添加劑B的用量，其對(dui)成(cheng)膜的影響(xiang)見表9-20。
由表9-20可(ke)見，沒有(you)添加(jia)劑B的著色液著上的金黃色膜不(bu)光亮。添加(jia)劑B的最(zui)佳用量以10g/L為宜。
6. 溫度與時(shi)間的影響
實驗(yan)發現，溫(wen)度(du)升高，電解(jie)著色(se)(se)的(de)速(su)率(lv)增大(da)(da)。當溫(wen)度(du)在(zai)10~30℃內變化，著色(se)(se)速(su)率(lv)變化不大(da)(da)。在(zai)20℃恒溫(wen)下，著色(se)(se)時(shi)間(jian)與著色(se)(se)膜顏色(se)(se)的(de)關(guan)系見(jian)表(biao)9-21。
由(you)表9-21可知，電解(jie)著金(jin)黃色(se)的(de)時間(jian)為12~15min,有(you)利于試樣著色(se)的(de)控(kong)制，能得到重現性好的(de)成品。
7. 電解著色(se)工藝流程
不銹鋼試樣①→化學除油②→水洗→拋光活化處理③→水洗→電化學著色④→水洗→封閉處理⑤→沸水干燥。
注：①. 材料為1Cr18Ni9Ti不銹(xiu)鋼 .
②. 化(hua)學除油(you)一定要將不(bu)銹(xiu)鋼上的油(you)除干凈，否則著不(bu)上金色(se)或(huo)著色(se)不(bu)均勻。除油(you)液組分(fen)為：氫氧化(hua)鈉40g/L,碳酸鈉60g/L,OP乳化(hua)劑5mL/L,除油(you)溫度(du)60~70℃,時間(jian)8~12min。
③. 拋光活(huo)化(hua)液(ye)組分。硫酸200ml/L,鹽酸70mL/L,硝酸20mL/L,溫(wen)度40~60℃,時間2~3min.要(yao)控制好(hao)活(huo)化(hua)程度。活(huo)化(hua)時間不(bu)夠，著色(se)速率慢(man)，著色(se)不(bu)均勻，結合力差；活(huo)化(hua)時間太長，不(bu)銹鋼易(yi)產(chan)生過腐蝕。
④. 電化學著色，按配方4 的成分(fen)和工藝條(tiao)件進行。不銹(xiu)鋼作陽極，鉛板作陰極，陰陽兩極的面積之(zhi)比為3:1.所用試劑均為分(fen)析純。
⑤. 封閉處理。由于著色膜的附著力強，且致密耐路，對一般不銹鋼裝審器材，可直接封閉處理，無需固膜處理。封閉處理液組成為；硅酸鈉（Na2Sio3)2%~4%,添加劑1.5%,表面活性劑0.5%,封閉處理溫度70~90℃,時間5~6min.
8. 著色膜性(xing)能檢驗
①. 耐磨(mo)性實驗
按GB 1768-79進(jin)行耐磨(mo)性實驗。橡(xiang)皮輪加(jia)壓5N,實驗3min,膜層顏(yan)色基本(ben)不變(bian)，該著色膜具有優良(liang)的(de)耐磨(mo)性。
②. 耐腐(fu)蝕性
按(an)GB 4334.6-84,將(jiang)著色后的(de)(de)(de)樣(yang)品和未著色的(de)(de)(de)空(kong)白(bai)不銹鋼(gang)試樣(yang)進行耐腐蝕(shi)性對照實(shi)驗，空(kong)白(bai)不銹鋼(gang)試樣(yang)的(de)(de)(de)失重腐蝕(shi)率為(wei)30.65g/(㎡·h)而(er)金黃(huang)膜(mo)試樣(yang)的(de)(de)(de)失重腐蝕(shi)率為(wei)1.28g/(㎡2·h),僅約為(wei)空(kong)白(bai)不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)1/30。因而(er)該著色膜(mo)具有優(you)良的(de)(de)(de)耐腐蝕(shi)性。
